Glasfaserkabel sind zur wichtigsten Methode der Signalübertragung über große Entfernungen geworden. Und Fähigkeiten wie die Installation und Wartung von Glasfasern werden zu grundlegenden Anforderungen an das Kommunikationspersonal.

Es gibt viele theoretische Kenntnisse, Ausrüstungsinstallationen und Verlegungsmethoden im Bereich der optischen Kommunikation. HOC (Hone Optical Communications) verfügt über mehr als 19 Jahre Erfahrung mit optischer Kommunikation und ODN-Netzen. Fangen wir an.

Material der optischen Faser

Glasfaser

Sowohl der Kern als auch die Ummantelung bestehen aus Glas. Das hat zur Folge, dass es geringe Verluste, lange Übertragungsstrecken und hohe Kosten hat.

Gummi-Silikon-Verkleidung Faser

Der Kern besteht aus Glas, die Ummantelung aus Kunststoff. Die Eigenschaften ähneln denen von Glasfasern, aber die Kosten sind niedriger.

Kunststofffaser

Kern und Mantel der optischen Faser bestehen aus Kunststoff. Daher haben Kunststofffasern einen hohen Verlust, eine kurze Übertragungsstrecke und einen niedrigen Preis. Es wird hauptsächlich für Haushaltsgeräte, Audio- und Bildübertragung über kurze Entfernungen verwendet.

Multimode vs. Singlemode

Der zentrale Kern der Multimode-Faser ist dicker (50μm oder 62,5μm) und kann Licht mit mehreren Modi übertragen. Dies führt jedoch auch zu einer großen Streuung, die die Übertragungsfrequenz digitaler Signale begrenzt. Daher ist die Übertragungsdistanz von Multimode-Glasfasern relativ kurz und beträgt im Allgemeinen nur wenige Kilometer.

Singlemode-Fasern bestehen aus einer sehr dünnen (im Allgemeinen 9μm oder 10μm) Glasfaser. Und Singlemode-Fasern können Licht nur in einem Modus übertragen. Daher ist seine Intermode-Dispersion sehr gering, was für die Kommunikation über große Entfernungen geeignet ist.

Eine einfachere Unterscheidung ist, dass der Außenmantel der Singlemode-Faser gelb und der Außenmantel der Multimode-Faser orange ist.

3 Arten von optischen Signalen

Nicht alles Licht kann für die Signalübertragung in Glasfasern verwendet werden. Es gibt 3 Wellenlängen, die hauptsächlich in der Kommunikation verwendet werden: 850nm, 1300nm, und 1550nm.

Singlemode-Fasern verwenden Wellenlängen von 1310nm oder 1550nm. Und die von Multimode-Fasern verwendete Wellenlänge beträgt meist 850 nm.

Optisches Modul

Optische Module sind Komponenten, die die Umwandlung von optischen und elektrischen Signalen realisieren. Zu den gängigen optischen Modulen gehören GBIC, SFP, SFP+, XFP, SFF, CFP usw.

GBIC vs. SFP

Die Größe des optischen GBIC-Moduls ist zu groß und nimmt zu viel Platz im Switch ein, was dazu führt, dass nicht mehr Schnittstellen auf der Schalttafel bereitgestellt werden können. Daher wurden in den letzten Jahren die optischen GBIC-Module nach und nach durch optische SFP-Module ersetzt.

Anschluss Schnittstelle

Die Fiber-Connect-Schnittstelle ist eine physikalische Schnittstelle, die zum Anschluss der optischen Kabel verwendet wird. Das Prinzip besteht darin, das Licht aus dem optisch dichten Medium in das optisch dünne Medium zu leiten, um eine Totalreflexion zu bewirken. In der Regel gibt es SC, LC, ST, FC und andere Typen.

SC-Stecker

Der SC-Stecker ist allgemein als quadratischer Kopf und großer Stecker bekannt. Die optische Schnittstelle an den Übertragungsgeräten verwendet in der Regel einen SC-Stecker. Der SC-Stecker kann direkt ein- und ausgesteckt werden, was sehr praktisch ist. Der Nachteil ist jedoch, dass er leicht herausfallen kann.

LC-Stecker

Der LC-Stecker ist als kleiner quadratischer Kopf bekannt. Es handelt sich um eine spezielle Schnittstelle für SFP-Module. Der LC-Stecker ist viel kleiner als SC-, ST- oder FC-Schnittstellen. So können Geräte wie Netzwerk-Switches mehr Anschlüsse auf der gleichen Fläche unterbringen.

ST-Stecker

Üblicherweise wird der ST-Stecker für den Anschluss von Multimode-Geräten verwendet. Nach dem Einstecken des ST-Steckers gibt es ein Bajonett, um ihn nach einer Halbkreisdrehung des Steckers zu fixieren. Der Nachteil ist, dass es leicht zu brechen ist. ST-Steckverbinder werden häufig für die Verbindung mit Geräten anderer Hersteller bei der Einrichtung drahtloser Netze verwendet.

FC-Anschluss

Der FC-Stecker ist für seinen runden Kopf bekannt. Die äußere Verstärkung ist eine Metallhülse und die Befestigung ist ein Spannschloss, das im Allgemeinen auf der ODF-Seite verwendet wird. Der FC-Anschluss wird im Allgemeinen in Telekommunikationsnetzen verwendet. Auf den Adapter ist eine Schraubkappe aufgeschraubt. Der Vorteil ist, dass es zuverlässig und staubdicht ist. Der Nachteil ist, dass die Installationszeit etwas länger ist.

Was seine Übertragung beeinflusst

Optischer Verlust ist eine der Ursachen für die Dämpfung von Fasersignalen. Darüber hinaus können auch Streuung, Absorption usw. zu einer Abschwächung des optischen Signals führen.

Optischer Verlust

In einer Monomode-Faser hat 1550nm den geringsten Verlust. Aber wie hoch sind die spezifischen Verluste für die 3 wichtigsten optischen Wellenlängen?

1310nm: 0,35~0,5 dB/km

1550nm: 0,2~0,3 dB/km

850nm: 2.3~3.4 dB/km

Natürlicher Verlust

• Einfügungsdämpfung von optischen Komponenten in optischen Übertragungsleitungen
• Verlust bei Anschluss einer optischen Faser
• Die Impedanzfehlanpassung im Kabel führt dazu, dass das Licht reflektiert wird, was als Rückflussdämpfung bezeichnet wird.
• Biegen, Strangpressen, Verunreinigungen und Unebenheiten von Fasermaterialien

Verlust beim Spleißen und Verbinden

• Feste Spleißungen, allgemein bekannt als tote Spleißungen. In der Regel werden Glasfaserschweißgeräte für die direkte Verschmelzung von Glasfaserkabeln verwendet.
• Schnelle Verbindungen, allgemein bekannt als “live joints”. Die Fasern werden mit abnehmbaren Steckern verbunden und für Glasfaser-Patchkabel und Geräteverbindungen verwendet.

Lärm

Neben der Dämpfung gibt es auch Rauschen, das die Wirkung der Informationsübertragung über Glasfasern beeinträchtigt. Dämpfung bedeutet weniger nützliche Signale, und Rauschen bedeutet mehr nutzlose Signale.

Ursachen von Lärm

• Das Auslöschungsverhältnis ist unqualifiziert
• Zufällige Änderungen der Lichtintensität
• Zeit Jitter
• Punktuelles Rauschen und thermisches Rauschen des Empfängers
• Modenrauschen von Glasfasern
• Durch Dispersion verursachte Impulsverbreiterung
• Modalverteilungsrauschen von LD
• LD-Frequenz-Zirpen
• Reflexion

Dispersion

Auch die Streuung ist ein wichtiger Faktor, der die Übertragung von Lichtsignalen beeinflusst. Es handelt sich dabei um die Verbreiterung der Frequenzbreite, die durch einen Lichtimpuls verursacht wird, der eine bestimmte Strecke entlang einer optischen Faser zurücklegt. Sie ist der Hauptfaktor, der die Übertragungsrate begrenzt.

Modale Streuung

Sie tritt in Multimode-Fasern auf, da sich die verschiedenen Lichtmoden auf unterschiedlichen Wegen bewegen.

Materialdispersion

Das liegt daran, dass sich verschiedene optische Wellenlängen mit unterschiedlicher Geschwindigkeit bewegen.

Wellenleiter-Dispersion

Der Grund dafür ist, dass sich die optische Energie mit leicht unterschiedlicher Geschwindigkeit bewegt, wenn sie im Kern und im Mantel übertragen wird. Bei Monomode-Fasern ist es sehr wichtig, die Dispersion der Faser durch Änderung der internen Struktur zu verändern.

Kurze Zusammenfassung

Jetzt haben Sie alles über Glasfasermaterialien, Übertragungsmodus, Wellenlänge, Anschlüsse und Faktoren, die die Übertragung beeinflussen, gelernt. Haben wir etwas übersehen oder haben Sie andere Ideen? Schreiben Sie uns einen Kommentar oder eine E-Mail.